无线接入技术范文

时间:2023-03-21 00:36:26

无线接入技术

无线接入技术范文第1篇

关键词:无线接入点;IP;网关;OFDMA;无线接入系统

中图分类号:TN925.5 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)01-0108-02

接入网泛指“用户网络接口与业务节点接口间实施承载功能之实体”。通常接入网传输系统按传输媒质分为有线接入和无线接入。无线接入技术有多种分类方式,按传输速率分,有窄带(数据速率小于64kb/s)、中宽带(数据速率为64kb/s-2Mb/s)和宽带(数据速率≥2Mb/s)。

窄带和中宽带无线接入是基于电路交换的,宽带无线接入是基于分组交换的,可以是点对点拓扑方式,也可以是点对多点拓扑方式。目前,已实用的宽带无线接入技术有数字微波、MVDS、MMDS、LMDS、卫星接入、无线局域网等。正在研制或即将投入实用的宽带无线接入技术有无线光纤、移动卫星系统和3G等。

一、已实用的宽带无线接入技术

(一)数字微波

微波技术是无线接入网最早用的技术。20世纪70年代第一代无线接入技术就是微波技术。如今,微波技术向数字化、高频率、宽带方向发展,很适用于宽带接入,有点对点结构,也有点对多点结构。点对点的带宽最高为51-622Mb/S,而点对多点结构,是由中心站、连接本地交换机、站、用户站和中继站组成。

(二)MVDS

MVDS(微波视频分配系统):由接口网络适配器、前端收发系统、微波传输线路、网络接口单元、用户收发信机、MEPEG-2编码器、INTERNET服务器、电话网关、电话服务器、视频点播(VOD)服务器组成。接口网络适配器由CPU模块、接收机模块和发射机模块组成。网络接口单元由前端盘、处理器盘、电话盘组成。

信号经过接口网络适配器处理后,送到前端收发系统,再由微波传输线路送到用户收发信机,接收信号在网络接口单元处理后送到用户终端机顶盒、PC机、电话机等。这是下行运行情况,而用户端的信息送出去,经过上行线路,其运行过程是相反的。

(三)MMDS

多路微波分配系统MMDS也称为多频道多点多分配系统、无线电缆或空中电缆等。早期MMDS用于电视分配,后来发展到传输电视、调频立体声、数据等。数字MMDS出现之后,MMDS也用于宽带接入,如接入internet。

MMDS由MMDS发射系统、用户端射频系统组成。由CATV前端送来的信号,或接收卫星的信号、摄像机送来的实况转播节目等外来信号,送到MMDS发射系统,经过处理馈送到发射塔,再由天线发射。在一定覆盖范围内,用户端的射频系统接收MMDS信号,经过处理送到用户终端。

数字MMDS具有传送节目多、传输质量高、实现数字加密、覆盖范围更广,可传送TCP/IP、VDP/IP数据、实现高速internet接入等特点,深受青睐。数字MMDS不但能传送电视,而且,提供INTERNET接入、视频点播、IP电话、网上购物、信息查询、卡拉OK点播等增值业务。

(四)LMDS

LMDS工作于毫米波,常用频率为10GHz、24GHz、26GHz28GHz、31GHz、38GHz、和40GHz。约有80%左右的国家分配给LMDS的频段为27.5-29.5GHz。

LMDS属于一点多址固定无线接入系统,其结构类似于蜂窝系统,它把一定范围的覆盖区域划分为若干服务区,每个服务区内设基站,每个基站经一点多址的微波无线链路与服务区的固定用户通信,每个服务区的覆盖范围为几公里至十几公里,并可互相重迭。

(五)卫星通信系统

目前,常用的卫星通信技术有DBS(Direct Broadcasting Satellite)或DTH(Direct To Home)和VSAT(Very Small Apesture Termina)。

直播卫星DBS或直接到家DTH是属于单方向一点多址接入,涉及电视、视频多媒体广播、数字电视、同清晰度电视、立体声等广播业务。VSAT可以单方向接入,也可以双方向接入,主要用于双向接入,对于不同的应用场合,有不同的结构。对于INTERNET宽带接入,就有四种基本结构:第一种,是单向卫星系统,工作于ku波段,上行传输时,用户用传统的调制解调器连接isp,下行传输时,卫星向vsat发信息;第二种结构是双向卫星系统,也工作于Ku波段,上行线路和下行线路均用卫星链路;第三种结构也是双向卫星系统,只是用点波束传送,卫星工作于ka波段;第四种结构是混合卫星网络,以卫星网和地面网为基础。

(六)无线局域网

有多种技术实现无线局域网WLAN。诸如,OPEAIR、HOMERF、BLUETOOTH等推出的标准。根据IEEE推出的标准构成的无线局域网,数据速率为2M/S至54M/S。也就是说,上述构成无线局域网的技术,除Bluetooth外,都可用于宽带无线接入。

二、正在研制的宽带无线接入技术

IMT-2000(简称3G),3G用于宽带接入,还需要一些时间。因为,目前只是确定3G的五大无线传输标准,3G核心网方案没有确定,3G全球漫游方案没有确定。现在,外界报道的3G实用化,也只是用2G的核心网。就是说,3G作为宽带无线接入,不久的将来会实现。2003年7月,ITU已给4G提出了两条要求,在静止的条件下,传输数据速率应为1Gbps,在运动的条件下,传输速率应为100Mbps。目前许多不同的4G空中接口正在接受检验,4GX系统必须是低成本和高QoS。

5GHz宽带无线接入也会发展很快。美国FCC在1997年1月宣布,在5GHz频段分配三个100MHz频段,作为“无须许可证的国家信息基础设施U-NII使用频段”,通常,人们选用5.725-5.825GHz进行社区的宽带无线接入。U-NII频段的分配,给宽带无线接入增加新成员,给研制者提供“自由创意空间”,已有多种方案问世。

无线接入技术范文第2篇

【关键词】无线;接入技术;发展;特点

中图分类号: F764.6 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

随着信息时代的到来,我国的信息行业的发展是迅速的,互联网成了人们日常生活的重要组成部分,影响着人类的生活。无线网络的实现,使网络随时随地,使人们的生活极大的便利。相信未来无线网络的发展将会更加的迅速,将会进一步的定义互联网。

二、无线接入网结构原理

根据国际电信联盟(ITU-T)第13研究组的定义,接入网(AN)Access Network)是指业务节点(如本地交换机,有线电视中心等)接口(SNI)Service Node Interface)到用户网络接口(UNI)User Net-work Interface)之间的一系列实施系统,可含复用,交叉连接和传输功能(通常不含有交换功能)。无线接入网是指在接入网中用无线传输手段部分或全部取代传统用户线中的馈线段、配线段以及引入线的通信系统。无线接入,根据其所采用的多址方式可分为FDMA,TDMA,CDMA以及混合多址等接入方式;根据所用的网络技术可分为蜂窝、无绳电话、微波、集群以及卫星等接入方式;根据用户的移动性又可分为固定无线接入(FWA)Fixed Wireless Access)和支持用户低速移动的移动无线接入(MWA)Mo-bile Wireless Access),其中固定无线接入又可分为地面接入(GWA)Ground Wireless Access)和卫星接入(SWA)Satellite Wireless Access)等。常说的无线接入主要是指固定无线接入。

三、无线接入技术

1、WCDMA接入技术

WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s 的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递。WCDMA 的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖。下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步;采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信 技术,WCDMA 具有:更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达 500Km/h 的移动终端的技术优势,而且能够从 GSM 系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为 3G 运营提供了良好的技术基础。WCDMA 通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且 WCDMA 和MPEG-4 技术结合起来还可以处理真实的动态图像。

2、802.16 技术

IEEE针对特定市场需求和应用模式提出了一系列不同层次的互补性无线标准,其中 IEEE802.16 标准是针对无线城域网应用而提出的。IEEE 802.16 标准又称为IEEE Wireless MAN 空中接口标准,对工作于不同频带的无线接入系统空中接口进行了规范。由于它所规范的无线系统覆盖范围在千米量级,因此 802.16 系统主要应用于城域网。根据使用频带低不同,802.16 系统可分为应用于视距和非视距两种;根据新技术是否支持移动特性,802.16 标准又可分为固定宽带无线接入空中接口标准(802.16d)和移动宽带无线接入空中接口标准(802.16e)。

3、UWB 技术

UWB(Ultra Wideband,超宽带)技术是目前正被广泛研究的一种新兴无线通信技术,现在已经成为高速无线个人网(WPAN)的首选技术。一方面,由于它具有高数据率(可达 100Mbit/s-1Gbit/s)、低功耗和低费用等特点,为无线通信的发展开辟了新的机遇;另一方面,由于它占用极宽的带宽,与其他通信系统共享频段,给干扰、兼容等相关领域的研究带来了挑战。UWB 技术的标准化主要在致力于无线个人网(WPAN)标准化工作的 IEEE 802.15 框架内进行。UWB 最初的定义是来自于 20 世纪 60 年代兴起的脉冲通信技术,又称为脉冲无线电(ImpulseRadio)技术。与在当今通信系统中广泛采用的载波调制技术不同,这种技术用上升沿和下降沿都很陡的基带脉冲直接通信,所以又称为基带传输(Base-band Transmission)或无载波(Carrierless)技术。

4、RFID 技术

RFID(Radio Frequency Identification,无线射 频识别)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性实现对被识别物体的自动识别。根据工作频率的不同,RFID 系统大体分为中低频段和高频段两类,典型的工作频率为 135kHz 以下、13.56MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz 和 5.8GHz 等。不同频率 RFID 系统的工作距离不同,应用的领域也有差异。低频段的 RFID 技术主要应用于动物识别、工厂数据自动采集系统等领域;13.56MHz 的 RFID 技术已相对成熟,并且大部分以 IC 卡的形式广泛应用于智能交通、门禁、防伪等多个领域,工作距离<1m。较高频段的 433MHz RFID 技术则被美国国防部用于物流托盘追踪管理;而 RFID 技术中当前研究和推广的重点是高频段的 860-960MHz 的远距离电子标签,有效工作距离达到 3-6m,适用于对物流、供应链的环节进行管理;2.45GHz 和 5.8GHzRFID 技术以有源电子标签的形式应用在集装箱管理、公路收费等领域。

5、3G 通信技术

3G 强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G 较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G 有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,使传输速率有了大幅提高,该技术又称为国际移动电话 2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为 384Kbps,而室内为 2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到 2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,无线 LAN 一类的高速业务的速率已可达 54Mbps。

6、EOGE接入技术

EOGE接入技术是一种有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384Kb尸s的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

EOGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案,从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备,在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于GOGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,因此也有人称它为“二代半”技术。

四、无线接入技术发展的特点

1、话音通信和宽带数据通信逐渐无线化

随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。

2、无线通信须适应IP业务的发展

随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。

3、无线通信与有线通信始终在互补支持发展

与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz 频段下的固定无线接入通信已可实现 20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。

五、结束语

近年来互联网络发展迅速,给人们的生活带来了便利。随着无线网络的发展使我们的生活更加精彩,无线网络摆脱了网线,电缆的束缚,使网络无处不在,使上网随时随地。无线接入网络技术正在以更快的速度不断发展。

参考文献

[1]范平志,廖磊.无线接入网技术及其发展[J].计算机应用,1998.

[2]罗昭武.无线接入技术及其应用特点[J].新科技,2006.

[3]高辉.无线接入技术及其发展特点[J].学术交流,2011.

无线接入技术范文第3篇

【关键词】IP多媒体子系统接入无关性窄带无线用户无线接入控制技术

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.14.000中图分类号:TP915.6文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)14-0000-00

引用格式:张建丰,张大明,杜俊杰. 一种基于窄带无线用户接入IMS的无线接入控制技术[J]. 移动通信, 2015,39(14): 00-00.

WirelessAccess Control Technology for Basing on NarrowbandWirelessMS Accessing IMS

ZHANG Jian-feng1, ZHANG Da-ming1, DU Jun-jie2

(1. China Electronics Technology Group Corporation No.7 Research Institute, Guangzhou 510310, China;

2. The Navy Force of the PLAin Beijing Factory Military Representative Room, Beijing100043,China)

[Abstract]IMS(IP Multimedia Subsystem)is brought forward from 3GPP Release5 as IP multimedia servicesupport subsystem, which main feature is using SIP(Session Initiation Protocol) protocol and the support of access independence.Based on SIP protocol and access independent of IMS feature, the paper analyses a kind of typical wireless access control technology under the situation of the limited bandwidth resources when the narrowband wireless ms accesses IMS, and describes its position in the network,frame structure,interface definition and typical function implementation.

[Key words]IP multimedia subsystem(IMS) access independence Narrowband Radio MS Radio Access Control Technology

1 引言

随着IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)系统框架的不断完善、提供丰富的业务能力、综合的网络解决能力以及商用化进程的加快,已逐渐取代传统的交换设备,在当下市场已占有一定地位。IMS最核心的特点之一就是采用SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议)协议,而SIP是IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)制定的多媒体通信协议,它是一个基于文本的应用层控制协议,独立于底层协议,用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体会话。

在多媒体会话建立过程中,由于SIP基于文本格式,同时与SIP一同使用的还有SDP(Session Description Protocol,会话描述协议)和RTP(Real-Time Transport Protocol,实时传输协议)协议,在传输过程中均占用较大带宽资源,因此在传统的窄带无线链路上无法高效率传输,甚至无法传输。即使SIP协议支持压缩,但其目前的压缩率还是无法满足在窄带无线链路上的有效传输,故在传统窄带无线用户接入IMS系统时,同时参考EPC(Evolved Packet Core,演进的分组核心网)实现框架,提出了一种新的无线接入控制技术。

该无线接入控制技术除了具备普通接入网关功能外,还实现了窄带无线用户的移动性管理、用户特控制等,对IMS而言,屏蔽了窄带无线用户的自身特性,体现了IMS的核心特点。

2 无线接入控制在系统中的位置

在系统中,无线接入控制技术既可以作为IMS中的独立功能实体运行,如图1(左)所示,同时也可以独立于IMS,作为单独设备中的无线接入控制软件运行,如图1(右)所示。

3 框架结构

无线接入控制技术对IMS提供用户注册、会话管理和分组数据等服务,同时期待从下层获得应用层业务的空口协议、分组数据以及IP话音流等服务。

无线接入控制技术具备无线接入设备的接入节点管理和无线资源管理等、窄带无线用户的移动性管理、会话管理、短消息、动态重组补充业务、分组数据路由和传送以及用户数据管理等、无线接入设备和窄带无线用户的IP地址池管理等功能。其框架结构如图2所示:

其中,各功能描述具体如下:

(1)接入节点管理是无线接入设备与无线接入控制互联的前提条件,是后续业务开展的基础,实现链路维护、选路、业务维护等功能。

(2)无线资源管理是无线接入控制对无线接入设备的无线通信通路进行分配和维护管理。

(3)移动性管理是无线接入控制层的核心功能,实现窄带无线用户的位置管理和切换控制等功能。其中,位置管理主要包括窄带无线用户的入网登记、鉴权、认证以及触发向IMS系统进行注册等操作;切换控制实现窄带无线用户在无线接入设备间移动时能保持业务的连续性。

(4)会话管理是无线终端设备会话业务的管理单元,包括两大部分:一是无线接口协议与应用层间的信令翻译、呼叫状态机维护等;二是针对窄带无线用户部分特殊会话功能的交换控制、媒体流处理等。

(5)短消息是无线终端设备短消息业务的控制单元,只需实现空口协议与应用层协议翻译、短消息发送接收状态机维护等功能。

(6)用户数据管理具备用户数据存储、用户数据更新以及用户状态更改等功能。其中,用户数据存储用于保存用户的数据,包括窄带无线用户识别码、用户永久身份识别码、用户临时身份识别码、用户号码等;用户数据更新主要是更新、删除位置信息等,包括用户位置更新过程中实现用户数据传递以及独立的插入用户数据、用户去附着时删除用户数据等。

(7)分组数据控制实现分组路由注册、分组数据上下文激活、分组数据的路由和转发以及数据切换控制等功能。

(8)动态重组是根据无线用户的特性,如集群用户在窄带无线用户已有分组的基础上,能动态地对用户进行临时编组以满足某些临时业务的开展,该动态组能即时通知到终端用户。

(9)故障弱化是在无IMS存在时,无线接入控制技术能起到简单交换控制的作用,支持窄带无线用户接入的基本业务开展。

(10)IP地址池管理是对无线接入设备的IP地址进行分配和维护,包括无线接入设备互联时的动态IP地址获取和释放、窄带无线用户进行分组数据时的IP地址分配和回收等。

4 系统结构

无线接入控制技术的系统结构如图3所示,它是以无线接入网关(RGW)为核心,并包括移动性管理实体(MME)、终端设备数据库(MTDB)、SIP网关(SIPGW)、服务网关(S-GW)、分组数据网网关(P-GW)等功能实体。

在具体应用中,各功能设备可以根据实际网络情况灵活组合分布。

(1)无线接入网关(RGW)

RGW是无线接入控制面的唯一入口,即无线接入设备所有控制面信息都必须通过该接口与上层进行通信,具体实现功能如下:

具备无线接入设备接入功能,实现无线接入设备向无线接入控制进行注册,以便后续业务开展;

实现空中接口与SIP网关间的协议转换、业务开展时状态控制等;

移动台位置登记时,RGW与MME、MTDB等完成无线接入控制内部的位置登记控制后,再由RGW触发向IMS系统进行注册;

窄带无线用户自身特的交换控制,如IMS系统发起PoC业务时,RGW进行的特殊处理;

窄带无线用户特开展时的媒体流处理;

已成功注册的移动台状态信息管理。

(2)移动性管理实体(MME)

MME实现窄带无线用户位置登记、漫游控制、用户归属MTDB的选择、鉴权认证、切换控制以及已成功注册移动台状态信息管理等功能。

(3)终端设备数据库(MTDB)

MTDB是无线接入控制的数据中心,包含设备系统信息、窄带无线用户的签约信息和当前位置信息、IP地址池数据等,完成窄带无线用户的位置登记、鉴权认证信息下发、动态重组、IP地址分配控制等功能。

(4)SIP网关(SIPGW)

SIPGW是SIP协议栈中心,具备无线接入网关和SIP网关间协议翻译能力,支持SIP压缩、IPSec安全联盟等,实现呼叫控制、短消息、注册等功能。

(5)服务网关(S-GW)

S-GW实现分组数据会话管理、分组数据路由选择和数据转发、QoS控制等功能。

(6)分组数据网网关(P-GW)

P-GW实现IP地址分配、分组数据会话管理、分组数据路由选择和数据转发、接入外部数据网、QoS控制等功能。

5 接口定义

5.1 外部接口

(1)A接口

无线接入控制与无线接入设备之间的接口,实际上是RGW与无线接入设备之间的接口,称为A接口。此接口为网口,基于UDP/IP,网络层以上的高层协议取决于空中接口协议栈。

(2)Gm接口

无线接入控制与IMS之间的接口,实际上是SIP网关与呼叫会话控制功能(P-CSCF)之间的接口,称为Gm接口。此接口基于UDP/IP,网络层以上的高层协议为SIP/SDP协议。

(3)SGi接口

无线接入设备与分组网之间的接口,实际上是P-GW与分组网之间的接口,称为SGi接口。此接口基于UDP/IP,网络层以上的高层协议取决于不同应用软件的协议栈。

5.2 内部接口

(1)RGW与MME之间的接口(B接口),一般为内部接口。

(2)RGW与SIPGW之间的接口(C接口),一般为内部接口。

(3)MME与MTDB之间的接口(D接口),此接口为网口,基于UDP/IP,接口标准为Diameter。

(4)RGW与S-GW之间的接口(E接口),一般为内部接口。

(5)S-GW与P-GW之间的接口(F接口),此接口为网口,基于UDP/IP,接口标准为GTPv2。

6 典型实现

6.1 移动性管理

无线接入控制的移动性管理包括移动台位置管理和切换控制等功能。其中,位置管理实现移动台入网登记、鉴权、认证以及触发向IMS系统进行注册等操作;切换控制实现移动台在无线接入设备间移动时能保持业务的连续性。

(1)位置管理

从无线接入控制出发,位置管理分为两个方面:一是在无线接入控制内部功能实体间根据窄带无线用户携带的身份标识(永久身份识别标识/临时身份识别标识)完成入网登记、鉴权和认证等操作,包括归属地查找、授权信息获取、临时身份标识分发、鉴权比较等;二是根据无线接入控制位置登记完成后所获取的相关用户信息触发向IMS系统进行注册,以完成移动台的IMS注册,方便窄带无线用户后续相关业务的发起。用户漫游位置登记流程如图4所示:

具体如下:

1:窄带无线用户加电开机或发生漫游时,发送位置登记请求通过无线接入设备转发至目标RGW(T_RGW);

2:接收到位置登记后,T_RGW分析其携带的身份标识选择目标MME(T_MME)或者直接选择本地的T_MME;

3:T_MME记录T_RGW的地址并分析其身份标识,获取其归属MTDB(H_MTDB)的位置信息;

4:如果H_MTDB分析其位置登记信息,发现该用户已在原MME(S_MME)中登记,则通知S_MME删除该用户信息,同时提取签约用户信息发送位置登记确认;

4a:S_MME、原RGW(S_RGW)删除用户信息,回复删除确认应答;

5:T_MME记录接收自T_MTDB的用户签约数据,产生临时身份识别标识;

6:同样,T_RGW记录用户签约信息,并提取必要信息通知目标SIPGW(T_SIPGW);

7:根据来自T_RGW的用户信息,T_SIPGW封装成SIP协议(REGISTER)发往IMS系统进行注册;

8:收到来自IMS系统的应答(200OK)后,T_SIPGW转发至T_RGW;

9:T_RGW收到转发的注册响应后,向移动台发送位置登记确认。

(2)切换控制

话音切换控制

在切换过程中,移动台源接入点作为切换控制面的锚点,即发生切换时,不管是首次切换还是后续切换,此过程中涉及控制面的信令都需回到源接入点进行交换控制,至于切换过程中的业务面,则以发生切换的移动台业务发往的目的端作为锚点,由控制面在切换过程中重新协商业务流的流向。话音切换控制流程如图5所示:

具体如下:

1:窄带无线用户B在源接入点发起切换请求,携带目标小区信息;

2:源RGW(S_RGW)读取目的小区信息,通知源MME(S_MME)移动台发生切换,并告知目标信息;

3:分析目标切换信息,如果S_MME发现该小区信息错误,则直接拒绝切换,否则匹配目标小区对应的MME(T_MME),向其发送切换请求;

4:T_MME收到切换请求后,向目标RGW(T_RGW)发送切换请求,期待获取切换小区信道信息、承载信息、业务流接口信息等;

5:T_RGW向目标小区发送切换请求,向无线接入设备提出相应无线资源;

6:接收到来自无线接入设备的切换应答后,T_RGW读取信道信息、承载信息、业务流接口信息等,并转发至T_MME;

7:读取信道信息、承载信息、业务流接口信息等,封装后T_MME将其发送至S_MME;

8:同样,S_MME将其信息转发至S_RGW;

9:S_RGW读取业务流接口信息发送至源SIPGW(S_SIPGW),同时保存小区信道等信息;

10:S_SIPGW获取相关目的端业务流信息后,向IMS系统发起重新建链(REINVITE―200OK);

11:重新建链完成后,通知T_RGW建链完成,移动台可以切换到新小区;

12:T_RGW发送切换应答消息,携带目的端的信道信息等,通知其切换。

数据切换控制

在切换过程中,窄带无线用户源接入点作为切换控制面的锚点,源接入点主动将用户上下文发送给目标接入点,切换过程中的业务面同样以源接入点作为锚点,通过在源接入点和目标接入点之间建立隧道来传输切换过程中的上下行数据,待切换完成后分组数据通过目标接入点直接传输。数据切换控制流程如图6所示:

图6数据切换控制流程

数据切换控制流程描述可参考话音切换控制流程,基本相同。两者差别之处在于业务流的承载建立上:数据切换控制中,切换完成后S_S-GW用于数据中转;而话音切换控制中,业务流直接是端到端传输,不存在数据中转。

6.2 会话管理

在前面框架结构中提到,无线接入控制的会话管理主要实现了两大功能:一是具备普通的网关功能,即无线接口协议与应用层间的信令翻译、呼叫状态机维护等;二是该架构因针对用户接入特性而支持的特殊功能,比如具备会话控制、媒体流处理等,典型的是窄带集群用户的组呼功能,通过PoC服务器发起业务,组呼控制流程如图7所示:

图7典型集群接入组呼控制流程

由图7可见,无线接入控制接入多个无线接入设备,PoC服务器发起PoC业务时,由IMS系统寻址并发送到无线接入控制;此时RGW需要具备会话控制,查询该组呼中组呼成员的位置登记信息,同时向各无线接入设备发送寻呼信令,并申请媒体流处理资源,用于分发媒体流。

7 结束语

本文为窄带无线用户接入IMS系统提供了一种典型的框架体系,规定了系统结构、接口定义和典型流程的实现方式,屏蔽了窄带无线用户的自身特性,实现了IMS系统的与接入无关性特点,对实际应用具有较强的指导作用。

参考文献:

[1]Miikka Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil, et al. IMS:IP多媒体概念和服务[M].望玉梅,董文宇,周胜,译.北京: 机械工业出版社, 2007.

[2]3GPP TS 24.229. IP Multimedia Call Control Protocol Based on SIP and SDP; Stage 3[S]. 2015.

[3]3GPP. OMA PoC AD:Push to talk over Cellular(PoC)-Architecture[S]. 2013.

[4]庞韶敏,李亚波. 3G UMTS与4G LTE核心网――CS,PS,EPC,IMS[M]. 北京: 电子工业出版社, 2011.

[5]常永宇,桑林,张欣,等. CDMA 2000-1X网络技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2005.

[6]易飞,刘晓丰,史相斌,等. EPC原理与实践[M]. 北京: 电子工业出版社, 2014.

[7]罗国庆. 软交换的工程实现[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2004.

[8]辛伟,杨红梅,许慕鸿,等. 演进分组系统(EPS)业务应用技术[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2011.

[9]黄钰. IMS系统核心特点――接入无关性研究[EB/OL].[2007-05-23].http:///releasepaper/content/200705-373.

无线接入技术范文第4篇

信息产业部已于2001年6~8月就重庆、武汉、南京、厦门和青岛五城市的3.5GHz固定无线接入频率和经营许可进行了招标。现即将在全国32个城市进行招标,预计3.5GHz固定无线接入的市场将于今年启动。随着电信格局即将发生的巨大变化,3.5GHz固定无线接入系统的竞争也更趋激烈。

3.5GHz固定无线接入FWA(Fixed Wireless Access)系统采用点对多点微波技术。该系统在传统的电路型无线通信技术中融合了IP数据通信技术,主要提供大容量的语音和数据业务接入,也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户,引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务,对解决“最后一公司”接入网的瓶颈问题,起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用。价值和发展前景。

1 3.5GHz固定无线接入系统结构

系统构成一般包括中心站(CS)、终端站(TS)和网管系统三大部分。中心站和终端站又分别可分为室内单元(IDU)和室外单元(ODU)两部分。3.5GHz固定无线接入系统是一种点到多点的分布式系统,TS用户通过用户接口网络(UNI)与单个的用户终端(TE)或者一个用户驻地网(CPN)相连,中心站(CS)通过业务节点接口(SNI)与外部网络相连。系统结构如图1所示。

(1)中心站(CS)

中心站位于服务区中心,逻辑上可以分两个部分:中心控制站(CCS)和中心射频站(CRS)。中心控制站是业务汇聚部分,并提供到网络侧的接口;网络侧的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆盖的服务区一般分为多个扇区,每个CRS对应一个扇区,每个扇区可以对一个或多个远端站提供服务。CCS将来自各个扇区不同θ用户的上行业务量进行汇聚复用,提交不同的业务节点;将来自不同业务节点的下行业务量分送各个扇区。

(2)终端站(TS)

在3.5GHz固定无线接入系统中,终端站(TS)属于远端设备,设置在用户驻地,为用户提供系统的接入点并为用户提供各种业务接口。可提供接口类型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。

(3)接力站(RS)

接力站作为系统实现的可选项,用以转发中心站和终端站之间的信号。RS天线可以采用扇区天线或小波束角定向天线。

(4)网管系统

3.5GHz固定无线接入系统一般采用基于图形界面的网络管理系统,系统可运行在MicrosoftWindows NT或UNIX平台上。用户使用系统可轻易地对网络进行配置和管理。网管系统的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及计费信息的收集等。

2 系统性能特性

2.1 频率使用

根据国家无线电管理避已颁布的3.5GHz频段地面固定无线接入系统所用的频率资源和相关频率参数,其双工方式为FDD,上行远端站发射频段为3399.50~3431.00MHz;下行基站发射频段为3499.50~3531.00MHz;同一波道收发射频频率间隔100MHz。

2.2 调制方式和多址方式

调制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。调制方式不同调制效率Em(bit/s/Hz)不同,由以下公式给出:

Em=[(log2(M) ·R)/1+r]bit/s/Hz

其中,M为调制阶数,R为编码率,r为滤波器滚降系数。调制效率随着调制阶数的增大而增大。但是实际工程中,外界干扰对系统性能的影响将急剧增加,会降低系统的性能,因而可根据需要采用自适应调制技术或者根据具体情况选择调制方式。在一个扇区可以采用多个调制方式混合使用,其目标是使得在任何一点都将采用尽可能高效的调制方式。也就是在一般情况下,根据传输质量和传输覆盖范围,离基站近的区域可以使用比较高效的调制方式,距离大时采用更可靠的方式。

常用多址技术有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。根据3.5GHz固定无线接入的一些特殊情况,具体采用那一种多址方式,需要根据业务模式、技术成熟程度、性价比等来考虑。

传统的FDMA效率较低,但是目前出现的W-OFDMA以及动态FDMA技术使得接入效率大为提高。OFDMA经过串并变换到各个正交子载波上后,并行码元信号周期远大于串行信息码元周期,再加上保护间隔,使其能基本消除码间干扰。因此与其他接入技术相同的高斯噪声相比信道上能支持更高标准的干扰,而且在OFDMA时信道均衡非常容易,QPSK情况下不需均衡器。OFDMA现已被IEEE 802.16 TG3标准确立为唯一的传输方式。动态FDMA技术根据业务量调整调制解调器的参数,动态分配每个频分信道的带宽,在两个不同极化的扇区中使用同一频率以提高频率利用率。但是OFDMA对相位噪声非常敏感,对同步和前端放大器的线性要求更加严格;动态FDMA对调制解调和ODU要求严格。

CDMA主要基于扩频通信的基本原理,使得传输信息的信号带宽远大于信息本身的带宽,扩频码采用正交码或准正交码作地址码实现码分多址,CDMA主要应用在北美蜂窝标准IS-95、IMT-2000以及卫星通信等。CDMA的优点是容量大、抗互扰能力强、信号功率谱密度低、相关特性好,CPE峰值功率和平均功率的比值小,但是当PN码正交性能欠佳或者干扰超过干扰容限时,性能将恶化,因此抗自扰能力相对欠缺。另外占用的信号频带宽,扩频后的带宽远大于扩频前的信息;地址码数量大的限制,对大容量的通信也有一定的限制,因此在频率资源有限的情况下,将带来不少的麻烦。

TDMA是发达端对所发信号的时间参量进行分割,形成许多互不重叠的时隙。因此抗自扰能力极佳,而且对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理和分配简单又经济,这样TDMA也具有较大的信息传输能力,易于实现带宛动态分配,比较适合突发性较强的业务流量。但是TDMA抗互扰能力差,相邻小区重复使用频率受限制,因此系统容量低于CDMA,且CPE峰值功率和平均功率的比值相对CDMA非常大,对同步要求比较高。

2.3 扇区调制效率和容量计算

系统在服务区范围内,一般通过划分多个扇区对频率进行再用以提高系统容量,而扇区在不同部分根据实际情况例如链路距离采用不同的调制方式,这使扇区的不同部分有不同的调制效率,因此有必要计算整个扇区的平均效率。那么扇区的平均调制效率计算如下:

这里∑是所有调制区域的加权。频率再用率和扇区平均调制效率是通过具体划后得出的,而且需要经过多次反复

规划后才可确定,以实现规划得出的值为准,这个数值是可以变动的,目的是使其最大扇区容量达到最大。固定无线接入网络容量可以由以下公式给出:

每个基站频率资源=运营商可用频率资源×平均调制效率)

3 与其他宽带接入技术的比较

目前全球宽带网络热度空前高涨,各网络运营商竞相在各大市场构建宽带IP城域网,提供低廉的高速IP接入服务,参与电信市场的竞争。而宽带接入技术的种类也繁多,主要有以下几种方式:

(1)光纤接入方式(FTTX)

光纤接入网有光纤到户(FTTH)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到小区(FTTZ)等多种形式。利用光纤传输介质,提供高带宽、高可靠性和高抗干扰性的数据传送,接入网常用形式有ATM VP自愈网、ATM无源光网络(APON)等,还有SDH环网等传统技术。APON的优势在于:它结合了ATM多业务、多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力业务的接入非常灵活。但是铺设光纤相对投资较大、耗时较长,有些地方铺设极为不便等问题,因此不少公司均发展XDSL传输系统。

(2)高速数字环路(XDSL)技术

基于XDSL技术的铜线接入技术适用于已有的电话基础网络,通过2B1Q、CAP(无载波调幅调相)、DMT(离散多音)等频带编码技术,挖掘双绞线高频段带宽的资源,通过带宽倍增技术实现宽带接入,满足高数据通信需求,主要技术有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的传输距离短,必须建立在FTTB基础上,而ADSL线路较长,容易受外界干扰同,造成速率波动。

(3)光纤风轴混合网络(HFC)

基于同轴电缆接入的HFC方式是在传统同轴CATV技术基础上发展起来的,利用频分复用技术实现模拟电视、数字电视、电话和数据同时传送。系统成本比光纤环路低,并有铜线及比绞线无法比拟的传输带宽,适合当前模拟制式的高质量视频业务市场和CATV网使用。但是当前HFC都是单向的,要实现双向通信,其改造的费用非常高昂,难度也非常大。

(4)LMDS技术

LMDS工作在10GHz以上,可用频带宽,高达1GHz,可以承载几乎任何通信业务,包括话音、数据、图像及多媒体等。可提供多种通信系统一般具有的优势,如建设成本低、启动资金较小、建设周期短、投资回收快、网络运行和维护费用低等特点。但是服务覆盖范围相对较小,一般为2~4km,不适合远程用户使用(在同样传输距离的情况下自由空间损耗比3.5GHz固定无线接入至少低2dB)。通信质量受雨、雪等天气影响较大,大暴雨还可能引起无线通信链路的中断。

(5)3.5GHz宽带固定无线接入方式

3.5GHz宽带无线接入方式以蜂窝式覆盖,半径10km左右,适合各种用户接入。3.5GHz固定无线接入和其他接入技术相比,具有许多独特的优越性,具体如下:

·工程项目建设方便、快捷

无线系统与有线系统相比,很大的优势在于工程的启动与实施非常迅速。开通快,建设周期短,组网灵活,用户终端设备简单,投资省。尤其在大城市,有线工程往往要经过市政等部分的审批,因为对道路、绿地等环境破坏较大,而且施工量大,要受到多种因素的制约。

·一次性投资小,后期扩容能力强,投资回收快

固定无线接入系统的投资包括中心基站设备、用户端设备、网管系统和其它附加费用。由于固定无线接入是一种利用基站覆盖用户端设备的体制,所以在网络初期,只需小部分投资建立一个配置较简单的基站,覆盖若干用户使用;基站设备相对比较复杂,价格较贵,所以用户少时,平均每用户成本较高。3.5GHz固定无线接入系统自身的特点决定它更适合于大城市的城区或其它人口比较稠密的地区;由于传输质量、距离受传播环境影响大,所以在传输性能上与有线方式存在一定差距。

无线接入技术范文第5篇

关键词:分布式入侵检测;;协作

在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。

1.无线接入技术发展的特点

1.1首先,话音通信和宽带数据通信逐渐无线化。随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。

1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。

1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。

2.无线接入系统在通信网中的定位

无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。

在通信网中,无线接入系统的定位是:本地通信网的部分是本地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。

3.无线接入技术

3.1MMDS接入技术

MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5~2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。

近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。

3.2LMDS接入技术

本地多点分配业务LMDS工作于24GHz~38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。

一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。

宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。

LMDS的特点是:

(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。

(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。

(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。

LMDS的缺点是:

(1)传输距离很短,仅5~6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。

(2)多蜂窝系统复杂。

(3)设备成本高。

(4)雨衰太大,降雨时很难工作。

3.3WCDMA接入技术

WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖。下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步;采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有:更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500Km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。

3.43G通信技术

在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,使传输速率有了大幅提高,该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为384Kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。

3.54G通信技术

在3G技术还没有最终成型时,人们又开始提出了4G技术。该技术目前还只有一个主题概念,就是无线互联网技术,随着互联网高速发展4G也会继续高速发展;电脑日趋向小型化、简便化,最终将所有技术整合为一个类似PDA的产品,将来4G在业务上、功能上、频宽上均有别于3G,应该是将所有无线服务联合在一起,能在任何地方接入互联网,包括卫星通讯、定位定时、数据收集远程控制等综合功能。4G将会是多功能集成的宽带流动通讯系统,是宽带接入IP的系统。

无线接入技术范文第6篇

关键词:无线 宽带 WiMAX

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)03-0054-02

1 WiMAX的慨念

WiMAX称为全球微波互联接入,又称IEEE802.16标准或者宽带无线接入标准。WiMAX是采用无线方式来代替有线实现“最后一公里”接入的宽带无线接入技术,是针对微波和毫米波频段来提出的一种空中接口标准。可用于将IEEE802.16a无线接入热点连接到互联网,还可作为线缆和DSL的无线扩展技术,实现无线宽带接入。WiMAX作为宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,传输距离可达48Km,还具有QOS保障、传输速率高等。

是否支持移动特性,IEEE802.16标准可分为固定宽带无线接入、移动宽带无线接入空中接口标准。WiMAX技术起点较高,采用具有代表今后通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术,WiMAX逐步实现宽带业务的移动化。

2 WiMAX技术

2.1 WiMAX工作原理

WiMAX传输速率更快,传播距离更远,可供使用用户数更多,许多地方无任何宽带网络接入,WiMAX能消除这些盲区。

WiMAX系统组成;WiMAX发射塔,从慨念上看和移动手机发射塔相似。单台WiMAX发射塔可覆盖约8,000平方公里。WiMAX接收机;接收机和天线可是一个小盒或者是一张PCMCIA卡,也可像无线上网接入方式一样内置。

WiMAX发射塔台可使用高带宽的有线连接直接连接到互联网。也可使用视线微波链接和另一个WiMAX发射塔连接,这种和第二个发射塔的连接(通常称为回程),以及单台WiMAX发射塔可覆盖的约8,000平方公里能力,使得WiMAX能够覆盖较边远地区。

WiMAX实际上可以提供两种无线服务形式,1是非视线型无线上网,计算机上的小天线可与发射塔连接。在这种模式下,WiMAX使用较低频率范围―2GHz至11GHz(与无线上网相似)。较低波长传输不容易被障碍物干扰。2是视线型服务,一般安装在房顶的固定抛物面天线指向WiMAX发射塔。视线型连接功率更强、更稳定,因此可在错误更少情况下发送大量数据。视线型传送使用较高频率,范围可达66GHz。频率越高,干扰越小,同时又有较大的带宽。

无线上网型接入方式局限于大约6Km至10Km范围,通过使用更强的视线型天线,WiMAX发射台可将数据发送到以该发射台为中心,半径48Km范围内WiMAX发射台的路由器上。

广域网扩大局域网最后一步就是建立广域网(GAN)。这种网络具有足够的带宽以提供可与电缆调制解调器服务的互联网接入。

2.2 WiMAX应用模式

固定接入业务是WiMAX基于802.16标准最基本的业务模型,网络模式与现有的点对多点固定无线接入相似。终端设备可选择连接到最好的中心站,WiMAX固定应用模式的用户及场景包括;小区EI/IP的承载线路,作为DSL的替代者进行无线宽带接入网络覆盖,作为有线网络无法进入的地方链路备份。

采用OFDM、MIMO技术以后,增强了抗多径的能力,能够非视距传输,提高频谱利用率。

2.3 工作频段

802.16工作频段采用的是无需授权频段,频率范围在2GHz至66GHz之间,而802.16a则是采用2GHz至11GHz无需授权频段的宽带无线接人技术,频道带宽可根据需求在1.5MHz至20MHz范围调整。即此802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富,具有如下优点;(1)对于已知的干扰,窄的信道带宽有利于避开。(2)当信息带宽需求不大时,窄的信道带宽有利于节省频谱资源。(3)灵活的带宽调整能力,有利于协调频谱资源。

2.4 多址方式

在OFDM技术基础上结合频分多址(FDMA),将信道带宽内可用的子载波资源分配给不同用户使用,就是OFDMA。根据具体的子载波分配方式,OFDMA又可分为子信道OFDMA和跳频OFDMA。

在多址方面,802.16/e在上行采用时分多址(TDMA),上行信道被划分成多个时隙。初始化、维护业务传输等都是通过占用一定数量时隙来完成。占用数量由基站的MAC层统一控制,并根据系统性能优化要求而动态改变。下行信道采用时分复用(TDM),基站送给不同用户的信息被复用成单个数据流,通过下行信道广播发送给扇区内所有终端。

2.4 链路层技术

TCP/IP协议特点之一是对信道传输质量有较高要求。宽带无线接人技术面对日益增长的IP数据业务,必须适应TCP/IP协议对信道传输质量要求。在WiMax技术的应用条件下(室外远距离),无线信道衰落现象非常显著,在质量不稳定的无线信道上应用TCP/IP协议,其效率可能十分低。WiMax技术在链路层加入了ARQ机制,减少达到网络层的信息差错,可大大提高系统业务量。同时WiMax采用天线阵、天线极化方式等天线分集技术来应对无线信道衰落。提高了WiMax的无线数据传输性能。

2.5 QoS性能

WiMax可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频业务,WiMax可提供三种等级服务;CBR(固定带宽)、CIR(承诺带宽)、BE(尽力而为)。CBR的优先级最高,任何情况下网络操作者与服务商以高优先级、高速率和低延时为用户提供服务,保证用户订购的宽带。CIR次之,网络操作者以约定的速率来提供,如果速率超过规定的峰值时,优先级会降低,还可根据设备带宽资源情况向用户提供更多的传输带宽。BE则具有更低的优先级,这种服务象传统IP网络的尽力而为服务,网络不提供优先级和速率保证。在系统满足较高优先级业务用户条件下,尽量为用户提供带宽。

3 WiMAX系统网络结构

WiMAX系统网络结构包括;WiMAX终端、接人网、核心网。

作为核心网的连接服务网络提供WiMAX网络及其它IP网的互联以及用户认证、管理、漫游等服务,终端直接提供给用户使用,基站为终端用户提供无线接人服务。各个基站可根据情况直接相联也可通过核心网相联。目前,对核心网只提供了网络构架及一些功能要求,标准仍在发展完善中。有关WiMAX的产品主要是基站及终端设备。基站建设规划直接关系到能否为用户提供满意的接人服务。

射频收发模块负责电磁信号的收发及处理,它和物理层基带模块交互的是中频信号。设计时可考虑采用智能天线、多输入多输出和扇区化等技术来提高频谱利用率,以提高抗干扰性并增加网络容量。

物理层基带与MAC层处理模块是基站系统的重要组成部分,802.16协议功能主要由它们来实现。随着芯片集成能力提高,它们与存储系统可在一个芯片上集成。在基带处理芯片选择上,要注意的是;采取何种调制方式、双工方式、可支持物理信道带宽、OFDM处理性能等。

802.16采用了QPSK,16―QAM与64―QAM调制技术。QAM正交振幅调制技术机理较复杂,可充分利用带宽,抗噪声能力强等特点,被广泛采用。

802.16标准支持的双工模式为;时分(TDD)、频分(FDD)及半双工FDD(H―FDD)三种。TDD方式成本较高,但接收和发送的带宽可同时使用,具有极大数据吞吐量。设计时一般基站采用FDD模式,终端较多采用成本较低的H―FDD或FDD模式。网络处理器负责数据上层处理及以其它网络互联,设计时可把MAC层软件部分嵌入网络处理器中。

设计时采用低功率的片上系统(SoC)解决方案,多载波情况下射频部分设计也相当关键。另外,WiMAX终端要考虑提供给不同环境中用户使用,主要接口要多样性。

4 WiMAX的优缺点

4.1 WiMAX优点

(1)实现更远传输距离。WiMAX所能实现的48公里无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖是3G发射塔的10倍,只需少数基站就能实现全城覆盖,就使得无线网络应用范围得到扩展。(2)提供更高速宽带接人。WiMAX的最高接人速度是70Mbps,速度是3G宽带速度的30倍。对无线网络来说,是一个惊人的进步。(3)较好的最后一公里网络接人服务。它可以将Wi―Fi热点连接到互联网,还可以作为DSL等有线接人方式无线扩展,实现最后一公里宽带接人。(4)提供多媒体信息服务。WiMAX比较Wi―Fi具有较好的可扩展性及较安全性,从而能够实现多媒体较好的信息服务。(5)从产业链来说,WiMAX还需要经过像TD―SCDMA产业链的规模实验过程。

4.2 WiMAX缺点

(1)从标准来说WiMAX技术是不能支持用户在移动过程中无缝切换。因为速度只有50公里/小时,如高速移动,WiMAX达不到无缝切换要求,与3G三个主流标准相比,其性能相差很远。(2)WiMAX严格意义上来说不是一个移动通信系统标准,是一个无线局域网技术。(3)WiMAX要到802.16才能成为具有无缝切换功能的移动通信系统。

5 WiMAX技术应用及发展趋势

5.1 WiMAX的应用

跟其它接人方式相比,WiMAX宽带无线接人技术具有部署速度更快,扩展能力更强及灵活性更高等优点,典型应用有;

5.1.1 Intemet接人

主要针对有综合布线的小区及大楼,在楼顶安装WiMAX用户端的室外单元ODU,并安装用户侧室内单元和以太网交换机,利用现有综合布网线接人用户,通过无线空中接口提供宽带服务。

WiMAX真正实现了宽带无线化,使互联网摆脱了线的束缚,同时WiMAX又能根据用户需求提供高带宽,使终端用户体验到高科技所带来的极速体验。

5.1.2 村村通、户户通工程

对于农村及边远山区的低端用户来说,农村通信服务要求系统覆盖范围大,不依赖线缆架设,接人速度快,成本较低。WiMAX(802.16―2004)技术非常适合这一工程,可提高农村服务质量,在较短时间内缩小与城市之间的差距。

5.1.3 视频实时监控

传统的视频监控系统大多只在现场模拟监视,传输的监控信息简单,不能清晰传输大流量的实时图像,监控效果比较低。

WiMAX网络让大信息量的视频传输成为可能,可让传统的视频监控在WiMAX技术的无线宽带上得以延伸,实时监控的业务范围非常广泛,几乎可覆盖大部分行业。

从另外一方面看,WiMAX可无需铺设线路,通过无线传输给实时监控业务提供快捷方便的接人手段。

5.1.4 LAN局域网互联

一个单位如在地域内有多个部门,利用WiMAX宽带固定无线接入系统,可较方便实现单位与各个部门的局域网连接。

5.1.5 窄带业务或基站互联

通过WiMAX宽带固定无线接人系统提供EI接口,可满足GSM移动基站的接入,将来支持3G网络基站互联。

5.1.6 IPTV应用

随着用户规模扩大,IPTV等多业务的承载网络将走向多边化。每个IPTV视频流用户的网络带宽需求约2Mbps左右,WiMAX技术能提供足够带宽给IPTV的宽带接人方式。

5.2 WiMAX发展趋势

对于WiMAX进入TD领域,从技术支持角度来看,WiMAX跟TD同属一个系列,从这里带来几个含义,1是证明了TD所采用技术的先进性,移动通信技术越来越采用TD模式。2是TD系列产业增加了新的技术,对TD是一种压力及动力,此举对两种技术之间都取到一种促进和发展作用。3是WiMAX基于固定数据接入发展而来,TD是从高速移动的语音和部分数据向更高数据方面发展。现阶段存在一定互补性,有一定重叠,在现实阶段并不大,WiMAX要做到像3G在高速移动状态下很好的传输语音和数据,还需要一定时间,所以WiMAX发展还任重道远。

参考文献

[1]武海斌.超宽带无线通信技术的研究[J].无线电工程,2003,(10).

[2]张靖,黎海涛,张平.超宽带无线通信技术及发展[J].电信科学,2001,(11).

无线接入技术范文第7篇

蜂窝移动通信技术发展概述

蜂窝移动通信技术从发展到现在主要经历了三个阶段,即第一代、第二代和第三代蜂窝移动通信技术。第一代蜂窝移动通信技术是模拟蜂窝移动通信技术,以美国贝尔实验室开发的先进移动电话系统amps为典型代表。第一代蜂窝移动通信技术由于采用模拟技术和fdma多址接入方式,在使用中暴露出很多弊端,如频谱利用率比较低、保密性差、只能提供低速语音业务、设备体积大成本高等,在实际中已经基本不再使用。

第二代移动通信技术是数字移动通信系统,采用数字调制技术,具有频谱利用率高,保密性好的特点,不仅可以支持话音业务,也可以支持低速数据业务,因而又称为窄带数字通信系统。第二代数字移动通信系统典型代表有美国的damps系统、is-95系统和欧洲gsm系统,其中damps和gsm都采用tdma多址接入方式,而is-95采用则采用cdma多址接入方式,系统容量比gsm和damps要大的多。第二代数字移动通信技术是目前广泛应用的蜂窝移动通信技术,但由于只能提供窄带业务,已经不能满足人们越来越多的对于移动宽带多媒体业务的需求。

第三代移动通信系统是宽带数字通信系统,它的目标是提供移动宽带多媒体通信,多址方式基本都采用cdma多址接入,属于宽带cdma移动通信技术。第三代移动通信系统能提供多种类型的高质量多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力并与固定网络相兼容。它可以实现小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信。第三代移动通信技术的标准化工作由3gpp和3gpp2两个标准化组织来推动和实施。目前,在世界范围内应用最为广泛的第三代移动通信系统体制为wcdma和cdma2000。下面将对这两种体制的第三代移动通信技术以及相应的二代半过渡性技术进行介绍。

wcdma体制移动宽带无线接入技术

1.gprs技术:

gprs技术是从第二代移动通信gsm技术向3g移动通信技术wcdma发展演进的一种过渡技术,也即属于所谓的2.5g移动通信技术。gprs全称为通用分组无线业务(general packet radio service),是一种新的分组数据承载业务。相对原来gsm的拨号方式的电路交换数据传送方式,gprs是分组交换技术,它以一种有效的方式采用分组交换模式来传送数据和信令。

如图1中所示,gprs是在gsm网络基础上,对原有gsm网络子系统和无线子系统的设备及功能进行增强而成。在网络子系统中增加了ggsn(网关gprs支持节点)和sgsn(服务gprs支持节点)。这样,在gprs网络子系统中,ggsn和sgsn一起构成了分组交换域,可与外部分组交换网络如x.25网络、ip网络直接相连;而原有的msc和gmsc则构成了电路交换域,与pstn网络相连。此外,gprs还用用户数据和路由信息将gsm网络中的hlr增强为gprs的数据库(gr)。在无线子系统中,gprs增强了bsc的功能,增加了gsm业务信道和控制信道的种类,以支持gprs的多种数据业务。

gprs频道采用tdma,一个tdma帧划分8个时隙,每个时隙对应一个物理信道。在gprs中,每个物理信道可以由多个用户共享,并可根据语音和数据的业务要求动态分配。gprs还采用了更好物理信道编码方案,当使用8个时隙时,每个用户的最高接入速率可达164kbps。gprs支持ip,x.25等数据通信协议,可提供移动台与移动台之间,移动台与外部分组交换网络之间的数据通信。

gprs可优化利用网络和无线资源,维护无线子系统和网络子系统的严格分离,并允许采用其他非gsm标准的无线子系统接入gprs网络子系统,这有利于gprs网络的升级,便于向3g演进。gprs的缺点是其可提供的接入速率有限,可提供的多媒体业务相当有限。

2.edge技术:

edge是一种基于gsm/gprs网络的数据增强型技术,其英文全称为enhanced data rate for gsm evolution,中文含义为“增强数据速率的gsm演进技术”。edge相比gprs最大的变化是在数据传输时采用8psk调制替代原先gsm/gprs中的gmsk调制(高斯最小频移键控,为2psk调制),再结合不同纠错检错能力的信道编码方案,edge共提供9种不同的调制编码方案(mcs),而gprs采用单一gmsk调制,仅提供四种编码方案(cs)。这样edge可以适应更恶劣更复杂多变的无线传播环境。此外,edge在链路层数据发送和重传机制上,采用了“链路适配”和“增量冗余”技术,提高了数据重发成功率。链路适配技术可在不同mcs之间根据实时的无线链路质量及时调整采用最佳mcs方案;增量冗余技术在重发信息种加入更多的冗余信息来提高接收端正确解调的概率。综合以上各项技术, edge技术理论数据传输速率可高达384kbps~473.6kbps,与gprs相比大大提高了用户数据接入速率,因为也被称之为2.75g技术。目前,北美和亚洲少数运营商已经开通了基于edge的服务,但由于运营时间尚短,其成熟性和可靠性还有待进一步观察。

3.wcdma技术:

wcdma属于3g移动通信技术,目前有r99、r4、r5以及r6共4个版本。

r99版本接入部分主要定义了全新的5mhz每载频的宽带码分多址无线接入网,采纳了功率控制、软切换及更软切换等cdma关键技术,提高了频谱效率和数据传送能力。基站只做基带处理和扩频,接入系统智能集中于rnc统一管理,引入了适于分组数据传输的协议和机制,数据速率可支持144kbps 、384kbps ,最高可达2mbps 。基站和rnc之间采用基于atm的iub接口,而rnc则分别通过基于atm aal2的iu-cs和aal5的iu-ps分别与核心网的cs域和ps域相连。

r99版本核心网部分向下兼容gprs,分为cs电路交换域和ps分组交换域,cs域和ps域分别基于演进的msc/gmsc和sgsn/ggsn,cs域主要负责与电路型业务相关的呼叫控制和移动性管理等功能,呼叫控制采用tup,isup等标准isdn信令,移动性管理上采用了进一步演进的map协议,物理实体与gsm类似包括了msc,gmsc,vlr。ps域主要负责与分组型业务相关的会话控制和移动性管理等功能,在原有的gprs系统基础上对一些接口协议,工作流和和业务功能作部分改动,相对于gprs,增加了服务级别的概念,分组域的业务质量保证能力提高,带宽增加;语音编解码器在核心网实现,支持系统间切换(gsm/umts),增强了安全和计费功能。

r4版本相对于r99,无线接入网网络结构没有改变,改变的只是一些接口协议的特性和功能的增强;但在核心网cs域改变较大。r4核心网cs域采用开放式结构,控制与底层承载相分离,由msc服务器和mgw媒体网关配合,替代原有的节点式msc交换机实现呼叫接续和控制功能,整个cs核心网由tdm中心节点交换型演进为典型的分组话音分布式体系结构。同时,cs核心网采用atm/ip分组交换网替代原来的tdm电路交换,提高了带宽利用效率。r4版本在无线宽带接入速率方面与r99基本相同。

r5版本在无线接入网方面引入了ip utran和hsdpa高速下行分组接入。ip utran在无线接入网部分采用ip来承载用户信令和用户数据;hsdpa(高速下行分组接入)用于实现wcdma网络高速下行数据业务,下行数据接入速率理论上可高达14.4 mbps,同时可以把同样无线频段中的系统数据容量提高一倍以上。hsdpa能达到这样高的接入速率,在于其引入了先进技术以及相应的无线接入网结构的一些改进,如引入了高速下行共享信道hs-dsch,采用缩短的子帧和高阶qam调制、采用自适应调制编码amc和物理层混合自动重传harq ii/iii,直接在nodeb中进行快速包调度等。r5版本在核心网方面增加了ip多媒体子系统(ims),但ims域还无法完全取代r4分组化的cs域, r5只是r4的补充和满足ip多媒体业务的需求的一个版本。

r6版本中引入了hsupa高速上行分组接入以及mbms多媒体广播和组播业务。与hsdpa相类似,hsupa采用自适应调制编码amc、混合自动重传harq以及更加灵活的nodeb快速调度等技术,理论上可为用户提供5.8mbps的上行数据接入。mbms可在无线接入网中实现点到多点的高速多媒体业务广播和组播,实现了网络资源的共享,提高了网络资源特别是无线资源的利用效率。目前r6版本还没完全确定,还在3gpp的讨论和不断演化之中。

cdma2000体制移动宽带无线接入技术

1.cdma2000 1x:

cdma2000 1x是由is-95a/b演化而来的,它是cdma2000第三代移动通信系统的第一个阶段,可以看作是2.5g技术。cdma2000 1x在is-95a/b的基础上,对无线接入网络部分进行了改进,采用比is295a/ b 更先进的技术,在无线信道类型、物理信道调制和无线分组接口功能上都有很大的增强。cdma2000 1x的话音容量大约是is-95a/b的1.5~2倍,能够在1.25 mhz的带宽上提供高达153.6kbit/ s的双向数据业务。核心网部分则原来的电路交换网基础上, 增加了一个分组交换网络,支持移动ip业务,支持qos,能适应更多、更复杂的多媒体业务。

根据imt-2000原定计划,cdma2000系统将从1x起步,即首先使用单载波系统来保证与第二代移动通信系统的兼容。随着技术的发展,通过把三个或三个以上的载波捆绑在一起的方式,进一步提高性能。但之后,多个载波的方式没有成为主要的研究方向。而是在单个载波的基础上,提出了一系列新的技术,来增强cdma2000 的性能。这些新的技术被叫做1x ev技术,即1x技术的演进。这些1x ev技术主要包括1x ev-do和1x ev-dv。

2.cdma2000 1x ev-do:

1x ev-do采用将数据业务和和语音业务分离的思想,在独立于cdma2000 1x的载波上向移动终端提供高速无线数据业务,不支持话音业务。1x ev-do针对高速分组数据传输的特点,在前向链路上采用了诸如前向最大功率发送、高阶调制、动态速率控制、自适应编码调制、harq、多用户分集和调度以及时分调度等多项技术,前向链路速率可达2.46mbps;而对于反向链路上的数据传输,和cdma2000 1x基本相同。

1x ev-do与1x不完全兼容,1x ev-do单模终端不能在cdma2000 1x网络中通信,同样cdma2000 1x单模终端也不能在1x ev-do网络中通信。在组网方面,对于那些只需要分组数据业务的用户,1x ev-do可以单独组网,此时的核心网配置可采用基于ip的、较为简单的网络结构;对于同时需要语音、数据业务的用户,可以与cdma2000 1x联合组网,同时提供语音与高速分组数据业务,不过这时用户终端需要采用同时支持1x ev-do与cdma2000 1x的双模终端。

1x ev-do保持了与cdma2000 1x在设计和网络结构上的兼容性。在无线射频部分,1x ev-do具有与cdma2000 1x相同的射频特性及实现方式,升级时可以直接使用已有的cdma2000 1x射频部分;在核心网部分,1x ev-do也可以与cdma2000 1x共用相同的分组数据核心网。目前国际上,1x ev-do已经商用,技术较为成熟。

3.cdma2000 1x ev-dv:

与1x ev-do只提供高速数据业务不同,1x ev-dv的设计目标要求能提供混合高速数据和话音业务。1x ev-dv可完全后向兼容cdma2000 1x,便于从1x网络升级,其空中接口标准分两个版本:rel.c和rel.d。rev.c主要改进和增强了cdma2000 1x的前向链路,前向峰值速率达到3.1mbps,rev.d则改进和增强了反向链路,反向峰值速率达到1.8mbps,而在rev.c中反向峰值速率仅为230.4kb/s。但rev.c和rev.d版本中对话音容量都没有很大的改善。

rel.c结合诸多新技术如自适应调频编码(amc)、混合自动重发请求(harq)、使用tdm/cdm混合的新高速分组数据信道(f-pdch);可支持多种业务组合;后向兼容cdma2000 1x,不必采用双模终端,可由1x系统平滑演进到1x ev-dv;能更有效地支持数据业务等。

rev.d主要技术特点有:反向链路增强,采用灵活的反向链路控制方式,通过改进的快速调度控制和速率控制实现反向链路速率控制,有效的缩短了时延,改善了qos;提供点到多点的广播和组播业务(bcmc);快速呼叫建立;3g移动设备标识(meid)支持等。

无线接入技术范文第8篇

无线网络接入技术包括:GSM全球移动通信系统,GPRS多时隙通用分组无线业务,CDMA码分多址,IEEE802.11国际电气电子工程师协会无线局域网标准,Bluetooth蓝牙,HomeRF家庭射频,IrDA红外等,随着通讯技术、计算机和因特网技术的飞速发展,数据、语音、视频等业务传输都在不断增长,无线网络接入技术已呈现蓬勃的发展趋势,并呈现出业务融合趋势。

2 IEEE802.11协议分析

IEEE802.11是目前无线局域网产品生产设计和无线局域网络构建所遵循的技术规范标准。在无线LAN中,802.11指由IEEE提出的协议族,它们是802.11、802.11a和802.11b。现在,我们常用的、技术成熟的是IEEE802.11b。由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。IEEE802.11a规定的频点为5GHz,用正交频分复用技术(OFDM)来调制数据流。OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因此特别适合于室内及移动环境。传输速度为1~2Mbps。

IEEE802.11b工作于2.4GHz频点,采用补偿码监控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。但是802.11b标准的速率上限为20Mbps,它保持对802.11的向后兼容。

3 Bluetooth蓝牙接入技术

蓝牙(IEEE802.15)是一项最新标准,对于IEEE802.11来说,它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙比IEEE802.11更具移动性,比如:IEEE802.11限制在办公室和校园内,蓝牙能把一个设备连接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。

事实上,蓝牙系统和无线个人局域网(WPAN)的概念相辅相成,它已经是无线个人局域网的一个雏形。在其1999年12月的蓝牙1.0版的标准中,已定义了包括使用WAP协议连接互联网的多种应用软件。它能够使蜂窝电话系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能,使各类计算机、传真机、打印机设备增添无线传输和组网功能,在家庭和办公自动化、家庭娱乐、电子商务、无线公文包应用、各类数字电子设备、工业控制、智能化建筑等场合开辟了广阔的应用。随着无线个人局域网的发展,IEEE 802.15的一个工作小组正在制订速率可达20Mb/s以上的无线个人局域网标准,这一标准也是基于蓝牙规范。

蓝牙技术从应用的角度来讲,与日前广泛应用于微波通信中的一点多址技术十分相似,因此,它很容易穿透障碍物,实现全方位的数据传输。

4 HomeRF家庭射频接入技术

HomeRF主要为家庭网络设计,是IEEE802.11与DECT的结合,旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术,工作在2.4GHz频带,能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1~2Mb/s。HomeRF把共享无线连接协议(SWAP)作为未来家庭内联网的几项技术指标,使用IEEE802.11无线以太网作为数据传输标准,通信频段也是2.4GHz,HomeRF工作组像当初人们构造ATM一样,提出了一整套应用于家庭联网的完整体系,包括设备和家庭主机之间的连接、设备之间的连接、主机和HomeRF中央控制的连接、接入网、PSIN等。HomeRF技术对于小型公司或者类似别墅的家庭是再方便不过的了,因为这两种环境的活动半径都比Bluetooth和W规定的活动范围大,同时,一般又小于无线局域网的半径。但这也并非是说HomeRF的地位是高枕无忧的。因为,一项技术如果想要成为国际认可的标准,其独特性是必不可少的。HomeRF在传输距离方面的优势,很有可能被蓝牙所击败。

5 IrDA红外无线技术

简单地讲,IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它在技术上的主要优点有:无需专门申请特定频率的使用执照,这一点,在当前频率资源匮乏,频道使用费用增加的背景下是非常重要的;具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点。惠普(HP)公司目前已推出结合模块应用的约从2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的专用器件,与同类技术相比,耗电量也是最低的;传输速率在适合于家庭和办公室使用的微微网(Piconet)中是最高的,由于采用点到点的连接,数据传输所受到的干扰较少,速率可达16Mb/s。

IrDA除了传输速率由原来的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s标准;接收角度也由传统的30度扩展到120度。这样,在台式电脑上采用低功耗、小体积、移动余度较大的含有IrDA接口的键盘、鼠标,就有了基本的技术保障。同时,由于Internet的迅猛发展和图形文件逐渐增多,IrDA的高速率传输优势在扫描仪和数码相机等图形处理设备中更可大显身手。对于要求传输速率高、使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备,如打印机、扫描仪、数码像机等,IrDA技术是首选。

6 小结

无线网络技术,不同于有线网络,它利用微波、红外线、无线电等无线技术进行信息传递。无线网络与有线网络相比,在移动性、可扩展性和布线方面有着明显的优势,但是在速度和安全性方面与有线网络相比还有一定的差距。

参考文献

[1]雷毅,雷远扬.充满生机和多样化的宽带无线接入技术.中国无线通信,2004.

无线接入技术范文第9篇

关键词:分布式入侵检测;;协作

Abstract:ThispaperpresentsalevelofcollaborationhybridDistributedIntrusionDetectionSystemModel.Themodelwillbetheprotectionofthenetworkisdividedintoanumberofsafetymanagementarea,mainlyduetothedetectionofagents,surveillanceagents,policyenforcementagentiscomposedofthreeparts.Thewholemodelinthedistributionofsourcesofdata,analysisofthedistributionofdetection,multi-regionalcollaborationofthethreetestinglevelsreflectthecharacteristicsoftheDistributedIntrusionDetection.

Keywords:DistributedIntrusionDetection;agent;collaboration

前言

在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。

1.无线接入技术发展的特点

1.1首先,话音通信和宽带数据通信逐渐无线化。随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。

1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。

1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。

2.无线接入系统在通信网中的定位

无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。

在通信网中,无线接3.无线接入技术

3.1MMDS接入技术

MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5~2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。

近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。

3.2LMDS接入技术

本地多点分配业务LMDS工作于24GHz~38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。

一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。

宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。

LMDS的特点是:

(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。

(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。

(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。

LMDS的缺点是:

(1)传输距离很短,仅5~6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。

(2)多蜂窝系统复杂。

(3)设备成本高。

(4)雨衰太大,降雨时很难工作。

3.3WCDMA接入技术

WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖。下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步;采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有:更大的系统容量

、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500Km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。

3.43G通信技术

在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,使传输速率有了大幅提高,该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为384Kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。

3.54G通信技术

在3G技术还没有最终成型时,人们又开始提出了4G技术。该技术目前还只有一个主题概念,就是无线互联网技术,随着互联网高速发展4G也会继续高速发展;电脑日趋向小型化、简便化,最终将所有技术整合为一个类似PDA的产品,将来4G在业务上、功能上、频宽上均有别于3G,应该是将所有无线服务联合在一起,能在任何地方接入互联网,包括卫星通讯、定位定时、数据收集远程控制等综合功能。4G将会是多功能集成的宽带流动通讯系统,是宽带接入IP的系统。

无线接入技术范文第10篇

关键词:无线接入城域网应用

一、固定无线接入的技术优势

固定无线接入系统一般由中心站(CS)、终端站(TS)和网管系统三大部分构成。其中,中心站和终端站通常又各自拥有室内和室外单元。室内单元(IDU)负责处理业务的适配和汇聚,连接不同的业务网。室外单元(ODU)为中心站和终端站之间提供射频传输功能,一般安装在建筑物的屋顶上。特殊情况下在中心站和终端站之间可以通过接力站(RS)进行中继。与固定线路组成的城域网相比,无线接入具有下列优势:

1.1无线接入不需要专门进行管道线路的铺设,为一些光缆或电缆无法铺设的区域提供了业务接入的可能,缩短了工程项目的时间,节约了管道线路的投资。

1.2随着接入技术的发展,无线接入设备可以同时解决数据及语音等多种业务的接入。

1.3根据区域的业务量的增减灵活调整带宽。

1.4可十分方便的进行业务迁移、扩容。在临时搭建业务点的应用中优势更加明显。

二、固定无线接入技术特点

固定无线接入技术特点主要体现在多址方式、调制方式、双工方式、对电路交换与分组交换支持、动态带宽分配、空中无线协议、OFDM技术等几方面。

2.1多址方式目前固定无线接入领域中有三种主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。单纯采用FDMA作为多址接入方式已经很少见,目前的实用系统多采用TDMA方式或采用FDMA+TDMA方式。

2.2调制方式目前固定无线接入主要选择采用以下几种调制方式:QPSK、16QAM以及64QAM,分别适应不同带宽及覆盖范围的需求。

2.3双工方式固定无线接入系统是一个双向传输的系统,根据设备组成原理的不同其双工方式有TDD和FDD两种。

2.4对电路交换与分组交换的支持在今后较长的时间内,电信运营商的主要任务仍是同时支持电路交换和包交换两种网络,特别是在接入网这一层,市场对基于电路交换方式的接入设备仍有一定需求,固定无线接入系统对电路交换的支持是很重要。

2.5动态分配带宽固定无线接入系统要支持对带宽的动态分配,带宽只有连接请求以后才被分配。FDD方式,只能在上行或下行一个方向的总带宽中对各个用户进行动态分配,而TDD方式,可以实现在上、下行信道间的动态带宽分配。

2.6空中无线协议目前空中协议有三种:DOCSIS、ATM和TDM。实际上这三种空中接口在物理层同属TDMA方式,只是把业务数据填充的方法不同,空中处理多址接入的协议不同。

2.7OFDM技术OFDM(正交频分复用)技术在无线接入领域的应用正在逐渐成为一种发展趋势。OFDM具有良好的选频衰落和抗多径干扰能力,使得无线接入系统对于视距传输的要求降低,特别适用于日趋复杂的城市传播环境。

三、固定无线接入的主要技术

固定无线接入的主要技术可分为LMDS和MMDS两种。

3.1LMDS固定无线本地多点分配业务(LMDS)为人口稠密的市区通信提供了一种低成本、有效的解决方案,利用高容量的无线本地环,能迅速为大量用户区提供数据和话音业务,适用于商业大楼内的中小企业、小型办公室和居家办公的快速接入。

3.2MMDSMMDS系统目前采用比较广泛的是3.5GHz和5.8GHz频段点对多点系统,主要特点是传输性能好,覆盖范围广,技术成熟,具有良好的抗雨衰性能,扩容性强,组网灵活且成本压力不大,是较为理想的无线接入手段。该系统射频带宽30MHz,适用于1E1+10Base-T的用户。由于传输距离远,适用于大面积覆盖,迅速为用户提供业务。

四、固定无线接入在城域网建设中的策略

4.1固定无线接入应用策略固定无线接入的频段越低,可传输的信息速率越低,但非视距性能就越好,无线性能也越好。3.5GHz频率使用由国家统一招标分配、中标后可以独享某段频率资源,该频段的传输性能好、覆盖范围广、技术相对简单成熟、具有良好的抗雨衰性能、扩容性强、组网灵活且成本具有竞争力等特点,因而是较为理想的无线接入手段。26GHz频段由国家分配给四大运营商作为商用试验,5.8GHz是共用频段,采用的是报备协调机制。如果某城市三种频段都可以利用,则3.5GHz可以作为以话音业务为主的接入方式,5.8GHz带宽较大,又是TDD体制,适合以IP业务为主,26GHz则适合覆盖业务量大且业务集中的区域。在26GHz频段由于雨衰大,对于降雨量较大的城市,应用26GHz频段会使无线接入业务质量大打折扣。一般情况下,基于IP协议的5.8GHz无线接入系统成本较低,基于电路型的3.5GHz系统的设备价格中等,而26GHz系统的设备价格高。因此,从投资收益的角度看,城域网的建设需选择不同频段和体制,应用于不同的场合。

4.2频率规划频率规划是无线网络设计规划中最重要的环节,它对网络的性能产生重要的影响。有效的频率规划使每个小区可以使用更多频率,构建网络可以使用较少的小区数,减小上下行无线链路的干扰、提高网络为用户提供的业务服务质量。频率规划基本原则初期设计时,综合考虑将来的小区规模和扇区数量,根据实际容量,分期建设,以节省投资;初期设计时,确定合理的扇区极化方向,当网络升级时,扇区极化方向不变,以前的终端站不需要变化;不论极化方式如何,相邻扇区使用不同频率,同时相邻扇区采用极化隔离来达到隔离度的要求;在给定带宽的情况下,为得到更大的系统容量,采用信道分组方式,将射频频率分组,以满足系统的抗干扰要求;载波带宽和调制方式对系统性能有着很大的影响,因此,选择适当的载波带宽及调制技术十分关键;根据干扰源的距离、方位以及天线的方向图等计算信噪比,从而配置合适的频点、极化方式和复用次数;随着用户接入带宽需求的增加,可通过采用基站扇区分裂方式,提高单基站的容量,提高投资效益。综合各种有利因素,如合理的频率复用方案、相邻扇区间用户的合理划分、单载频内业务合理复用等,以使网络在使用频率资源最省的情况下,达到最大程度的用户需求满足。

4.3基站选择固定无线接入系统站址的选择工作需要考虑多种因素,合理的布局有利于降低整个网络的建设成本。站址的选择主要应注意以下几个方面的问题:①用户需求;②视距传播;③可扩容性;④电磁环境;⑤与物业部门的合作。

4.4干扰避免根据国标规定,微波系统需要避免三个方面的干扰,即系统内部干扰、相邻系统间的干扰以及来自系统外部的干扰。

五、结束语

上一篇:微格教学论文范文 下一篇:无线电通信技术范文